فهم إزالة التضمين (تحليل الغلاف)

التعريف: ما هو إزالة التعديل؟

في سياق تحليل الاهتزاز، إزالة التعديل هي تقنية معالجة إشارات فعّالة تُستخدم للكشف عن الصدمات المتكررة منخفضة التردد "المخفية" ضمن إشارة الاهتزاز عالية التردد للآلة. وهي العملية الأساسية وراء المصطلح الأكثر شيوعًا، تحليل المغلف. في كثير من الأحيان يتم استخدام المصطلحين بالتبادل.

تعمل هذه التقنية بعزل نطاق اهتزازي عالي التردد، يعمل كإشارة "حاملة"، ثم استخراج "غلاف" تلك الإشارة. يكشف هذا الغلاف عن الأنماط الكامنة منخفضة التردد للصدمات المتكررة، مثل تلك الناتجة عن أعطال مجهرية في المحامل أو التروس.

عملية إزالة التعديل

تتضمن عملية إزالة التعديل عملية مكونة من ثلاث خطوات:

1. تصفية النطاق الترددي: أولاً، تُمرَّر إشارة الاهتزاز الخام عبر مرشح تمرير نطاق تردد عالي التردد. يُزيل هذا الاهتزازات القوية منخفضة التردد (مثل عدم التوازن واختلال المحاذاة)، ويُركِّز فقط على منطقة عالية التردد حيث تُثير موجات الإجهاد الناتجة عن اصطدامات المحامل أو التروس رنينات هيكلية.
2. تصحيح: ثم تُصحَّح الإشارة عالية التردد المُرشَّحة. تُقلب هذه العملية الجزء السالب من الموجة إلى موجب، مما يُنتج إشارة تُمثِّل السعة المطلقة.
3. تصفية الترددات المنخفضة (التغليف): أخيرًا، تُمرَّر هذه الإشارة المُصحَّحة عبر مُرشِّح ترددات منخفضة. يُحسِّن هذا من سلاسة إشارة "الحامل" الرنانة عالية التردد، تاركًا فقط "غلافًا" منخفض التردد يُحدِّد قمم الإشارة المُصحَّحة. تُمثِّل إشارة الغلاف الناتجة مُباشرةً مُعدل تكرار التأثيرات الأساسية.

يُجرى بعد ذلك تحويل فورييه السريع (FFT) على إشارة الغلاف النهائية هذه. يُظهر الطيف الناتج، المسمى طيف الغلاف أو الطيف المُفكك، قممًا واضحة عند ترددات الأعطال الدقيقة لمكونات المحمل أو التروس.

لماذا تعتبر عملية إزالة التعديل فعالة جدًا؟

تعد عملية إزالة التعديل واحدة من أهم التقنيات للكشف المبكر عن الأخطاء بسبب كيفية تعاملها مع إشارات التأثير.

• الإنذار المبكر: عندما يصطدم عنصر متدحرج بشظية صغيرة على مسار المحمل، فإنه يُحدث صدمة صغيرة منخفضة الطاقة. تُسبب هذه الصدمة نبضة اهتزازية قصيرة جدًا وعالية التردد، حيث يُصدر هيكل الآلة "رنينًا" بتردداته الطبيعية.
• فصل الإشارة عن الضوضاء: في طيف FFT الطبيعي، يتم دفن الكمية الضئيلة من الطاقة الناتجة عن هذه التأثيرات في المرحلة المبكرة بالكامل بواسطة الطاقة الهائلة الناتجة عن الاهتزازات منخفضة التردد مثل عدم التوازن.
• التركيز على معدل التكرار: يتجاهل فك التضمين الإشارات القوية منخفضة التردد، ويركز على "الرنين" عالي التردد، والأهم من ذلك، على معدل تكرار هذا الرنين. يتوافق معدل التكرار هذا مباشرةً مع ترددات أعطال المحمل أو التروس (مثل BPFO، BPFI، BSF، GMF).

التطبيقات

التطبيقات الأساسية لفك التعديل هي:

• تحليل محمل العنصر المتدحرج: إنها الطريقة النهائية لاكتشاف وتشخيص الأعطال في المحامل الكروية والأسطوانية، وغالبًا ما توفر تحذيرًا قبل أشهر من أن يصبح العطل خطيرًا.
• تحليل علبة التروس: إنه فعال للغاية في اكتشاف مشكلات مثل أسنان التروس المتشققة أو المكسورة، والتي تولد إشارة تأثير واضحة بسرعة 1X من سرعة دوران التروس في الطيف المزيل التعديل.
• الأحداث المؤثرة الأخرى: يمكن استخدامه أيضًا للكشف عن ظواهر التأثير المتكررة الأخرى، مثل فتح وإغلاق مصائد البخار أو مشاكل توقيت صمام المحرك الترددي.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي